Сварочный трансформатор – описание, устройство, принцип работы, виды трансформаторов для сварочных работ
Содержание
-
Для чего нужен сварочный трансформатор
-
Конструкция
-
Как работает сварочный трансформатор
-
Составные элементы и дополнительные узлы
-
Холостой режим
-
На что обращать внимание при выборе
-
Разновидности
-
Возможные неисправности
- Рекомендуемые товары
При технических работах используется не только специальный аппарат, но и сварочный трансформатор. Он должен обеспечивать подачу тока с заданными характеристиками на электроды.
Для чего нужен сварочный трансформатор
Напряжение, которое требуется для создания электрической дуги, составляет не больше 60-65 В. При сварке в быту достаточно меньшего напряжения – в пределах 30-35 В. При этом стандартные показатели в электросети – 220 В. В некоторых случаях в розетке может быть 120 В или 380 В. Сварочный трансформатор понижает входящее напряжение до того значения, которое необходимо для сварки, повышая при этом силу тока.
Еще один нюанс – количество фаз. Стандартные розетки обычно однофазные, а некоторые сварочные аппараты – трехфазные. Трансформатор нужен, чтобы привести все характеристики: напряжение, силу тока, количество фаз к тем значениям, которые необходимы для выполнения сварки.
Другая его функция – бесперебойная подача тока. Чтобы шов был ровным, в нем не возникало плохо проработанных участков, важно создать равномерную дугу. Любое резкое колебание напряжения в сети скажется на качестве соединения. Предотвратить это поможет сварочный трансформатор, который стабилизирует ток.
Конструкция
Разные модели могут отличаться друг от друга, но у сварочных трансформаторов есть общие элементы конструкции:
- Сердечник. Обычно он изготавливается из стальных пластин. Эта деталь служит для преобразования электромагнитного потока.
- Первичная обмотка. На нее подается входящий ток. Обмотка представляет собой проволоку определенной длинны и сечения. От этих параметров будет зависеть, какое напряжение можно подать.
- Вторичная обмотка. На ней продуцируется исходящий ток. Если в этот момент сварка не ведется и вторичный ток отсутствует, это называется холостым ходом трансформатора.
- Регулирующие элементы. Чтобы можно было установить нужное значение выходящего напряжения, обычно используются подвижные обмотки или перемещение рассеивающих сердечников.
- Зажимы для вывода напряжения на электроды.
- Корпус. Вся конструкция защищается кожухом от повреждений, а также для предупреждения поражения током.
Кроме этого, производители могут дополнительно снабдить трансформаторы ручками, колесиками и другими элементами, чтобы облегчить его передвижения и использования.
Как работает сварочный трансформатор
На первичную обмотку трансформатора подается ток из сети. Обычно это 220 В или 380 В – все зависит от характеристик, на которые рассчитан прибор. За счет этого образуется электромагнитный поток, который передается и замыкается на сердечнике. Создается магнитное поле, которое передает напряжение на вторичную обмотку.
Значения тока и напряжения на обмотках регулируются количеством витков провода и его сечением. Меняя эти соотношения можно повышать или понижать параметры тока до нужных значений. Чем больше длина провода, тем выше напряжение, и наоборот. Поэтому в понижающих трансформаторах витков вторичной обмотки всегда меньше.
Со вторичной обмотки ток с заданными значениями передается на электроды, которые взаимодействуют с металлом, за счет чего и происходит сварка.
Выходящая сила тока регулируется за счет рассеивающего сердечника (шунта) или изменением расстояния между обмотками. Чем больше зазор между обмотками, тем ниже сила тока и наоборот.
Составные элементы и дополнительные узлы
Кроме обмоток и сердечника, трансформатор должен содержать такие комплектующие:
- винт (вертикальный) с резьбой;
- ручку для вращения винта;
- ходовую гайку;
- систему подвеса.
Вместе эти элементы образуют систему регуляции выходящего напряжения. Ручка вращает винт, перемещая шунт выше или ниже, понижая или повышая вторичное напряжение.
Кроме этого, на корпусе прибора должна быть решетка. Через нее внутрь попадает воздух, охлаждая трансформатор. Из корпуса выводятся изолированные провода с зажимами подачи тока на металлическую деталь и электрод. Также корпус обязательно заземляется.
Разные дополнительные узлы призваны улучшить работу устройства. Например, при выпрямлении напряжения используются конденсаторы для сглаживания пульсаций. Также могут применяться дополнительные вторичные обмотки, стабилизаторы импульса и фазорегуляторы.
Для расширения возможностей сварки вводят дополнительные элементы сопротивления. Они выводятся на отдельные переключатели и позволяют варить очень тонкие или толстые металлические листы.
Холостой режим
В ходе сварки на обмотку
Рекомендуемые товары
подается ток из сети. Он передается на вторичную обмотку, благодаря проводам и контактам он передается на электрод и рабочую поверхность. Между ними возникает дуга, которая нагревает и расплавляет металл.
В том момент, когда на первичной обмотке уже есть напряжение, но сварка еще не производится, трансформатор работает в режиме холостого хода. Из-за того, что электрод не контактирует с металлическим листом, цепь остается разомкнутой и ток не проходит через вторичную обмотку. В это время магнитное поле замыкается внутри сердечника.
Как правило, напряжение холостого хода составляет 48-70 В. В случаях, если эти показатели превышены, нужно автоматическое ограничение во избежание замыкания или перегрева.
На что обращать внимание при выборе
Выбирать сварочный трансформатор нужно по таким характеристикам:
- Входящее напряжение. Для бытовых сварочных трансформаторов оно составляет 220 В, для более мощных промышленных аппаратов – 380 В.
- Ток сварки. Диапазон значений, как правило, лежит в пределах 50-500 А. Однофазные приборы обычно выдают около 250 А.
- Вторичное напряжение. Большинство трансформаторов работает в диапазоне от 30 В до 65 В.
- Длительность сварки. Она может варьироваться от 15-20 минут до нескольких часов.
- Мощность прибора. Бытовые модели потребляют около 3 кВт, промышленные – до 27 кВт. Некоторые аппараты не получится использовать от домашней электросети, для них понадобиться отдельный генератор.
- Материал обмотки. Сварочный трансформатор с алюминиевой обмоткой не такой мощный, как прибор с медной обмоткой при прочих одинаковых характеристиках.
Кроме технических параметров, важно подобрать сварочный трансформатор по приемлемой цене. Если не планируется сварка очень толстых металлических конструкций, вполне достаточно сравнительно недорогого бытового прибора.
Подробно о том, как выбрать сварочный инвертор.
Разновидности
Трансформаторы бывают нескольких типов в зависимости от количества фаз, на которые они рассчитаны:
- однофазные;
- трехфазные;
- гибридные.
Однофазные рассчитаны на бытовую сеть в 220 В. Трехфазные – на промышленную в 380 В. Есть модели трансформаторов, работающие от любой сети, но в этом случае меняются их параметры мощности.
Также различают разные виды приборов в зависимости от типов конструкции. Есть аппараты с номинальным и увеличенным магнитным рассеиванием, а также с тиристорным фазорегулятором.
Некоторые трансформаторы работают на постоянном или переменном токе. Бытовые приборы обычно используют переменный ток. Приборы на постоянном токе в своей конструкции содержат выпрямитель. Они применяются на стройке для варки не только черных, но и цветных металлов.
Трансформаторы бывают также однопостными и многопостными. В первом случае можно подключить только один рабочий электрод. Многопостный прибор позволяет использовать сразу несколько электродов и работать одновременно с разными деталями.
Возможные неисправности
Они могут выходить из строя по нескольким причинам:
- Короткое замыкание. Обычно оно случается между двумя деталями прибора. Восстановить работу при этом не сложно – нужно разобрать аппарат и заменить неисправный элемент.
- Перегрев. Такая поломка возникает в тех случаях, когда входящее напряжение значительно превышает заявленные производителем значения. Его могут вызвать скачки тока в сети. Чтобы устранить поломку, нужно сменить обмотку, используя провод аналогичной длинны и сечения.
- Сильный шум. Когда в процессе работы прибор начинает издавать громкие звуки, скорее всего, ослабли крепления или болты. Чтобы это исправить, нужно снять крышку и затянуть все соединения.
Благодаря простой конструкции трансформатор практически не подвержен неисправностям. А большинство поломок можно устранить самостоятельно, обращаться к услугам мастера не требуется.
Сварочные трансформаторы используются для профессиональной и любительской сварки. С их помощью можно соединять металлические детали разной толщины. Для этого используют плавящиеся и не плавящиеся электроды. В первом случае электрод расплавляется во время работы и служит присадочным материалом. При использовании не плавящихся насадок швы заполняются расплавляемым металлом. Но для работы с ними нужен определенный навык.
Специалисты Строймашсервис-Мск
Материал подготовили сотрудники smsm.ru, имеющие практический опыт работы более 25 лет со строительным оборудованием и инструментами как российского производства, так и иностранного.
Поделиться:
Cтатьи по теме
Конструктивные особенности цепей для бензопил
Современные бензопилы имеют специальные цепные системы с режущим профилем, правильный выбор которых позволяет эффективно работать с различными видами древесины.
Читать далее
Как класть плитку на стены
Самостоятельно обновить кафель не сложнее, чем поклеить обои. Главное – правильно провести расчеты и не торопиться в процессе. Об особенностях и тонкостях процесса вы прочитаете в этой статье.
Читать далее
Разновидности и особенности затирочных терок
Что собой представляют затирочные терки, особенности их применения, классификация, лучшие производители. Практические рекомендации по выбору.
Читать далее
Что такое пассатижи и плоскогубцы
В набор инструментов для бытового и профессионального ремонта входят необходимые инструменты, в том числе плоскогубцы и пассатижи, которые есть практически в каждом доме. Хотя многие пользователи путаются в названии и назначении данных инструментов, но у них есть явные отличия.
Читать далее
Какой выбрать компрессор для гаража
Компрессор – незаменимый прибор в гараже. В данной статье мы подробно разберем какими они бывают и на что следует обращать внимание при выборе такого агрегата.
Читать далее
Виды кабельных наконечников
Место контакта разных проводников – самое сложное при электромонтаже. Чтобы избежать снижения электропроводимости и снизить риск аварии, необходимо использовать специальные насадки на кабели в зоне запитывания оборудования.
Читать далее
Вопросы и ответы
Фёдор
21.12.2022 13:59:00
Почему все сварочные трансформаторы понижающие?
Строймашсервис-Мск
Понижающий трансформатор используется для того, чтобы обеспечить соответствие поставляемого низкого напряжения требованиям электроники. Оно преобразовывает бытовое напряжение тока (220/120 В) из первичного в напряжение более низкое на вторичной стороне, которая используется для снабжения электронных приборов.
Роман
13.12.2022 14:03:00
В чем разница между инвертором и сварочным аппаратом?
Строймашсервис-Мск
Главное отличие инверторов – в последовательности преобразований электрического тока. В этих приборах ему приходится менять свои характеристики несколько раз.
Константин
07.12.2022 14:05:00
Как определить понижающий или повышающий трансформатор?
Строймашсервис-Мск
Повышающий трансформатор такой, у которого напряжение на входе меньше чем на выходе. Если приборы потребляют напряжение больше, чем на входе сети, то выберем повышающий. Если нет – понижающий.
Роман
29.11.2022 14:07:00
Как проверить тестером трансформатор?
Строймашсервис-Мск
Весь процесс проверки трансформатора мультиметром заключается в проверке целостности обмоток. Для начала необходимо мультиметр перевести в режим проверки диодов или же измерения сопротивления. Дальше проверяется одна из обмоток, полярность подключения щупов роли не играет.
Олег
16.11.2022 14:08:00
Какие бывают режимы работы трансформаторов?
Строймашсервис-Мск
Режимы работы трансформаторов подразделяются на следующие: холостой ход; рабочий; номинальный; аварийный.
Иван Николаевич
09.11.2022 14:09:00
Чем отличается сварочный выпрямитель от сварочного трансформатора?
Строймашсервис-Мск
Разница следующая: трансформатор преобразует переменный ток в переменный, но другого напряжения, выпрямитель преобразует переменный в постоянный.
Александр
02.11.2022 14:10:00
Каким током лучше варить переменным или постоянным?
Строймашсервис-Мск
Сварка на постоянном токе имеет более высокую скорость осаждения, она лучше всего подходит для сварщиков, которым требуются большие размеры наплавленного слоя. Несмотря на то, что сварка переменным током обеспечивает лучшее проплавление, она имеет более низкую скорость осаждения, что может быть непригодно.
Владимир
26.10.2022 14:13:00
Почему при работе трансформатор гудит?
Строймашсервис-Мск
В исправном состоянии шум вызван явлением, которое в учебниках физики носит название магнитострикции. Суть заключается в изменении параметров ферромагнитного металла, из которого сделан сердечник оборудования. Воздействие на него магнитного поля приводит к тому, что шумит трансформатор.
Леонид
21.09.2022 14:14:00
Какое устройство нельзя подключать к трансформатору напряжения?
Строймашсервис-Мск
К вторичной (измерительной) обмотке трансформатора тока нельзя подключать вольтметр – прибор с очень высоким входным сопротивлением. То есть с точки зрения трансформатора тока с обрывом цепи.
Николай
14.09.2022 14:15:00
Почему сгорел трансформатор?
Строймашсервис-Мск
Трансформатор может сгореть, когда между отдельными проводниками нарушена изоляция. Произойти это может при перегреве оборудования. Сам перегрев является результатом короткого замыкания, возникшего во вторичной сети либо перегрузки. Изоляция может быть нарушена, когда «гудение» оборудования сопровождается вибрацией.
Егор
08.09.2022 14:18:00
Что такое потери в трансформаторе?
Строймашсервис-Мск
Потери трансформатора – потери активной мощности, которые возникают в обмотках и магнитной системе трансформатора ТМН, ТМ, ТСЛ, ТМГ при разных режимах его работы. Большое влияние на величину потери мощности оказывает конструкция трансформатора.
Василий
07.09.2022 14:17:00
Почему трансформатор не может работать на постоянном токе?
Строймашсервис-Мск
Если токи равны, их магнитные поля компенсируют друг друга и на выходе сигнала нет. Если токи не скомпенсированы, на выходе сигнальной обмотки появляется напряжение, на которое реагирует схема УЗО. На постоянном токе трансформатор работать не будет, и УЗО окажется бесполезным.
Григорий
30.08.2022 14:22:00
Какой ток более опасен для человека?
Строймашсервис-Мск
При величине напряжения выше 500В постоянный ток также опасен, как и переменный. Попадание человека под постоянное напряжение может вызвать нарушение работы сердца. Это относится не только к сети, но и к заряженным конденсаторам емкостью большой емкости.
Олег
24.08.2022 14:24:00
Можно ли варить нержавейку переменным током?
Строймашсервис-Мск
Сваривать высоколегированные стали можно как постоянным, так и переменным током.
Кирилл
24.08.2022 14:23:00
Что варят обратной полярностью?
Строймашсервис-Мск
Для варки и резки стали или чугуна, а также для работы с цветными металлами используется прямая полярность. Для работы с тонкими листами металла или со сплавами применяется обратная полярность.
Денис
16.08.2022 14:46:00
Как убрать шум от трансформатора?
Строймашсервис-Мск
Использование шумопоглощающих материалов, таких как масляные барьеры или прокладки из резины и мягких материалов может помочь поглотить звук, что уменьшает шум и препятствует его распространению. Это способ поглощения звука, но это не означает, что шум от трансформатора исчезнет. Это только понизит уровень шума.
Кузьма
19.07.2022 14:48:00
Как правильно выбрать трансформатор?
Строймашсервис-Мск
При выборе трансформатора руководствуются следующими критериями: Категория электроснабжения – определяется количество трансформаторов. Перегрузочная способность – определение мощности трансформатора. Суточный график распределения нагрузок – учет нагрузок по времени и дням в неделю. Экономичный режим работы трансформатора.
Шамиль
12.07.2022 14:50:00
Как рассчитать мощность сварочного трансформатора?
Строймашсервис-Мск
Стандартная формула площади окна сварочного трансформатора: SoSc = 100 x Pr/2,22 x Bm x J X Frx Ko x Kc см4, где: J — плотность сварочного тока в I и II обмотках для медных(Cu) обмоток — 8 А/мм2, для алюминиевых (Al) обмоток — 5 А/мм2 и 6,5 А/мм2 для обмоток комбинированного типа (CuAl).
Роман
19.02.2021 06:50:31
Провод сварочного кабеля , наименование ?
Строймашсервис-Мск
Tikhoretsk 31761
20.01.2021 18:09:47
Почему в сварочных выпрямителях используют трехфазную схему трансформатора а не однофазную
Строймашсервис-Мск
Смотреть все вопросы (20) Скрыть
Как проверить трансформатор – наши статьи «ЛабТестЭнерго»
С помощью главного трансформатора можно как уменьшить, так и увеличить главные показатели переменного тока. Главными его составляющими можно назвать входную и выходную обмоточные катушки, которые расположены на намагниченном сердечнике. Чтобы правильно использовать постоянный ток, нужно сначала правильно его преобразовать. Трансформаторы изготавливаются из различных материалов. Мощность обычно зависит от материала, из которого изготовлен сердечник.
Возможные неисправности
Основные поломки трансформатора:
- повреждение изолирующей обмотки, что может вызвать замыкание между витками или же появление электрического контакта между корпусом и самой катушкой;
- перегорание основного кабеля;
- износ обмотки и некоторых контактов;
- дефекты сердечника.
При тщательном осмотре трансформатора можно определить, цела или повреждена обмотка, исправны ли клеммы, наличие вздутия или каких-либо протеканий. Если видимых повреждений нет, исправность работы устройства проверяют специальными измерительными устройствами.
Комплексная диагностика трансформаторов
Для оценки технического состояния электрического оборудования следует выполнить комплексную диагностику основных трансформаторов. Только таким образом возможно выявить скрытые дефекты, которые могут стать причиной аварии на объекте.
Полное обследование главного трансформатора делают в таких случаях:
- ремонт всего электрооборудования;
- рассмотрение определенных дефектов;
- установление норм функционирования электрооборудования.
Если вовремя провести проверку оборудования, риск простоев и аварий на производстве снижается, а сроки эксплуатации электрооборудования значительно увеличиваются.
Методы диагностики силовых трансформаторов
Диагностика включает в себя:
- проверку масла в трансформаторе;
- проверку целостности обмотки и всех имеющихся изоляторов;
- проверку вентиляции;
- диагностику главных переключателей.
Во время проведения диагностики выявляют все возможные радиологические помехи. Большое внимание уделяют наличию влаги в масле трансформатора. Далее полностью осматривают масло. Во время диагностики учитывают и качество заземления.
В системе вентиляции исследуют такие параметры:
- вибрационные шумы в подшипниках;
- качество основного воздушного потока;
- чистоту видимых поверхностей;
- средние показатели переменного тока во внешней обмотке.
Чтобы определить степень износа внешней изоляционной обмотки, необходимо выявить степень концентрации некоторых производных химических веществ и произвести замеры степени полимеризации. Текущие проверки обычно осуществляют раз в месяц.
Проверка трансформатора при помощи мультиметра
Неисправности преобразователей определяют при помощи мультиметра.
Последовательность работ:
- Определение качества обмоток. Все преобразователи изначально идут с маркировкой, где указан номер и тип выводов. Это необходимо для получения более обширной информации по справочнику.
- Определение повреждений обмотки.
- Перезвон обмотки при помощи омметра в случае подозрения на ее обрыв. Если сопротивление будет равно бесконечности, то разрыв точно есть.
- Контроль возможных замыканий.
Выявление степени межвиткового замыкания
Для выявления такого типа дефекта импульсного трансформатора одного лишь мультиметра будет недостаточно. Чтобы изолировать все проволоки используют специальное лаковое покрытие. Если в изоляционном слое появляются повреждения, сопротивление между соседними витками повышается, а контактная спираль перегревается. Именно поэтому нужно точно определить, что нигде нет черноты, подгорания и подтеков. Только после этого замеряют сопротивление изоляционного слоя между соседними обмотками и корпусом. Измерения проводятся под напряжением. Полученные величины сравнивают с показателями в справочнике и при большой разбежности говорят о неисправности обмотки.
Диагностика бытовых трансформаторов понижения
Прежде, чем проверить работу главного трансформатора, нужно убедиться, что первичная обмотка полностью исправна. Если появляется запах горелого или потрескивание, любые исследования прекращают. Если никаких дефектов выявлено не будет, можно исследовать вторичную обмотку. Однако прикасаться к ней можно только щупами тестера. Все данные сверяются с контрольными и определяется исправна ли обмотка трансформатора понижения.
Прямой метод контроля схемы под нагрузкой
Данный метод применяют, чтобы проверить рабочие характеристики преобразователя. При этом нужно точно определить ток во всех витках обмотки под определенной нагрузкой. К вторичной обмотке подается нагрузка, которая отличается от нормы примерно на 20%. В случае наличия нескольких вторичных обмоток, все неподключенные к нагрузке витки закорачивают. Коэффициент трансформации определяется путем деления полученных данных между собой. Если все значения сходятся со справочником, то обмотка полностью исправна.
Проверка мегомметром
Самое главное при проверке высоковольтного трансформатора – соблюдение правил безопасности. Перед тем, как включить прибор, нужно точно определить, не нужно ли его сердечнику заземление, которое может понадобиться при наличии клеммы «3». Если невозможно включить трансформатор с нагрузкой, используют косвенные методы.
Они включают в себя некоторые тесты, которые говорят об общем состоянии устройства:
- Следует проверить, корректна ли маркировка обмотки. Мультиметром необходимо прозвонить все пары выводов.
- Сопоставить полученные значения измерений со справочными.
- При помощи вольтметра и амперметра, подключенных к вторичной катушке, вычисляют полярность выводов обмотки. Через катушку пропускают малый ток, после чего цепь замыкают и практически сразу же размыкают.
- Определение основных характеристик намагничивания. Цепь на первичной катушке размыкают, а на вторичную пускают переменный ток. Сила его может изменяться и отражать межвитковое замыкание.
Наша компания «ЛаТестЭнерго» предоставляет услуги по проверке трансформаторов. У нас работают только высококвалифицированные специалисты, поэтому вы можете не сомневаться в достоверности полученных результатов. Заказать услуги мастеров можно на нашем сайте по контактному номеру телефона.
Как проверить трансформатор мультиметром?
В этом посте мы обсудим, как проверить трансформаторы с помощью мультиметра. Трансформатор является важным компонентом многих устройств, используемых в вашем доме, таких как холодильник, инверторы и мобильные зарядные устройства. Трансформатор снижает или увеличивает входное напряжение в соответствии с требованиями устройства.
Неисправный трансформатор может перегрузить ваше устройство и сжечь ваши приборы. Вот почему необходимо проверить трансформатор с помощью мультиметра или инструмента.
Что такое трансформатор и как он работает?
Трансформатор представляет собой электрическое устройство, которое преобразует входное питание в сигналы более низкого или более высокого напряжения. Трансформатор состоит из двух витков, намотанных на два железных сердечника и изолированных друг от друга. Вторичная катушка преобразует входное напряжение первичной катушки в идеальное напряжение, которое использует устройство.
При подключении устройства к источнику питания ток поступает в первичную катушку и создает магнитное поле. Вторичная катушка чувствует это магнитное поле в первичной катушке. Из-за электромагнитной индукции во вторичной катушке также возникает электромагнитное поле, которое создает ток во вторичной катушке.
Количество витков в первичной и вторичной обмотках определяет, будет ли трансформатор использоваться для понижения или увеличения входного напряжения.
Предположим, что первичная катушка имеет больше петель проводки, чем вторичная. В этом случае ваш трансформатор будет преобразовывать высокое напряжение в низкое.
Как проверить трансформатор мультиметром?
- Для проверки трансформатора мы измерим напряжение и сопротивление в первичной и вторичной обмотках.
- Чтобы проверить трансформатор, установите мультиметр на переменное напряжение.
- Измерьте напряжение на входных и выходных клеммах трансформатора.
- Если вы тестируете понижающий трансформатор (от высокого напряжения к низкому), на клеммах первичной обмотки должно быть напряжение, равное напряжению вашей домашней сети, например 120-240.
- Выходные клеммы (вторичная катушка) должны иметь низкое напряжение.
- Обратитесь к рекомендуемым в руководстве производителя значениям напряжения на входных и выходных клеммах трансформатора.
- Кроме того, измерьте сопротивление на входных и выходных клеммах и сравните их с идеальным диапазоном для вашей модели трансформатора.
Давайте подробно прочитаем, как проверить трансформатор мультиметром.
Чтобы проверить трансформатор, мы должны проверить сопротивление трансформатора, а также входное и выходное напряжение.
Если вы тестируете понижающий трансформатор, помните, что выходное напряжение понижающего трансформатора уменьшается, так как он снижает напряжение в зависимости от использования устройства.
В понижающем трансформаторе первичная обмотка имеет большее сопротивление, чем вторичная, из-за большего количества витков.
1. Проверьте входное и выходное напряжение трансформатора
Сначала мы проверим напряжение в первичной (входное питание) и вторичной обмотках (выход).
Для проверки напряжения ваш трансформатор должен быть подключен к источнику питания переменного тока, или вы можете проверить его, когда он установлен в устройстве.
Установите мультиметр на переменное напряжение, чтобы проверить вход и выход трансформатора . Понижающий трансформатор используется в приборах, работающих на переменном токе. Выберите более высокий диапазон, например 600В , для проверки первичной обмотки.
Подача питания на цепь трансформатора. Подсоедините оба щупа к входным проводам (клеммам) трансформатора. Это клеммы первичной обмотки трансформатора, на которые подается напряжение от источника питания, например розетки.
На клеммах первичной обмотки (вход) ваш мультиметр должен показывать около 120 или 240 В. Показания мультиметра зависят от вашего домашнего распределения, будь то 120 или 240 В.
Помните, что если ваш мультиметр показывает очень низкое напряжение на клеммах первичной обмотки (вход), это означает, что подача напряжения недостаточна или неисправна проводка первичной обмотки, из-за чего подается меньшее напряжение.
Теперь пришло время проверить напряжение вторичной обмотки трансформатора. Как мы знаем, первичная катушка имеет 2 вывода, а вторичная может иметь разное количество выводов.
Подсоедините оба щупа мультиметра к клеммам вторичной обмотки. В понижающем трансформаторе вторичная обмотка уменьшает входное напряжение первичной обмотки до идеального выходного напряжения, необходимого устройству для работы.
Например, понижающий трансформатор в мобильном зарядном устройстве преобразует 220В в 5В , и разные трансформаторы, используемые в разных устройствах, могут иметь разное выходное напряжение.
Таким образом, вы должны сравнить выходное напряжение вторичной обмотки с идеальным диапазоном напряжения вашего конкретного трансформатора.
2. Проверка целостности трансформатора
Чтобы проверить понижающий трансформатор с помощью мультиметра, настройте мультиметр на сопротивление ( Ом ) в более высоком диапазоне ( выше 2k ) для первичной обмотки.
После настройки мультиметра подсоедините оба щупа к клеммам первичной обмотки.
Ожидается, что основная катушка будет иметь около 1000 Ом (1 кОм) . Если клеммы первичной катушки имеют слишком высокое, слишком низкое сопротивление или OL (разомкнутый контур), то первичная катушка в трансформаторе неисправна, и вам необходимо заменить трансформатор.
Установите мультиметр на низкое сопротивление, чтобы проверить вторичную обмотку. Подсоедините оба щупа к клеммам вторичной катушки. Первичная катушка может иметь сопротивление около 100 Ом .
Помните, что катушка с большим количеством витков имеет большее сопротивление, а катушка с меньшим количеством витков имеет низкое сопротивление.
В понижающем трансформаторе первичная обмотка имеет больше витков, чем вторичная обмотка. Основная функция понижающего трансформатора заключается в преобразовании высокого напряжения в низкое. Вот почему вторичная катушка имеет меньше петель, чем первичная.
В идеале следует сравнить показания мультиметра сопротивления первичной и вторичной катушек с идеальными диапазонами в руководстве производителя.
Первичная и вторичная катушки не должны иметь непрерывности, поскольку они спроектированы так, чтобы быть изолированными друг от друга.
Для проверки наличия короткого замыкания в трансформаторе подключите щупы мультиметра к первичной и вторичной клеммам и проверьте все клеммы с обеих сторон друг с другом. Ваш мультиметр должен показывать показания OL (разомкнутый контур или бесконечный) между первичной и вторичной обмотками, потому что между ними не должно быть непрерывности.
Короткое замыкание в трансформаторе, если мультиметр показывает сопротивление между первичной и вторичной обмоткой. Катушки закорочены, и ток протекает между первичной и вторичной обмотками.
Помните, что если вы не можете идентифицировать первичную и вторичную обмотки понижающего трансформатора, измерьте сопротивление на клеммах с обеих сторон. Клеммы с более высоким сопротивлением будут первичной катушкой, а другие с меньшим сопротивлением будут вторичной катушкой.
Часто задаваемые вопросы
Как проверить трансформатор на печатной плате?
Для проверки трансформатора на печатной плате:
- Установите мультиметр на переменное напряжение в более высоком диапазоне.
- Включите питание схемы.
- Измерьте напряжение на входных и выходных клеммах трансформатора (первичная и вторичная обмотки). Прикоснитесь обоими щупами мультиметра к входным проводам (первичная катушка), а затем к выходным проводам. Если вы тестируете понижающий трансформатор, вторичная обмотка (выход) имеет более низкое напряжение, чем первичная обмотка (вход). Первичная катушка должна иметь около 120 или 240 В ( домашнее питание).
Как проверить трансформатор 24 В с помощью мультиметра?
Трансформатор 24 В предназначен для выдачи 24 вольт . Мы проверим выходное напряжение 24-вольтового трансформатора, чтобы проверить, в порядке ли выходное напряжение.
Убедитесь, что ваш трансформатор подключен к цепи и питание включено. Установите мультиметр на переменное напряжение и подключите оба щупа к выходным проводам трансформаторов. Ваш мультиметр должен показывать около 24 В.
Если показания мультиметра слишком низкие, обмотки катушки или цепь повреждены, и ток протекает.
Заключение
Есть два основных компонента трансформатора (первичная и вторичная обмотки), которые мы должны исследовать для оценки трансформатора.
Для проверки первичной и вторичной обмотки трансформатора измерьте напряжение и сопротивление на входных (первичных) и выходных клеммах трансформатора (вторичная обмотка). Сравните показания мультиметра с идеальными диапазонами, указанными в руководстве производителя.
Если у вас остались вопросы, задайте их в комментариях ниже.
Связанные руководства:
- Как проверить статор с помощью мультиметра?
- Как проверить блок питания ПК с помощью мультиметра
Как найти и проверить трансформатор
Рисунок 1: Трансформатор
Трансформаторы играют жизненно важную роль в электроприборах. Эти устройства следуют принципу согласования импедансов для эффективной передачи мощности от одной цепи к другой при одновременном снижении потерь. Однако неисправность этих трансформаторов может привести к критическим проблемам в работе системы. Во избежание таких рисков повреждения или неправильной работы рекомендуется надлежащее соблюдение графика технического обслуживания. В этой статье представлена упрощенная процедура краткого изложения для устранения неполадок и тестирования трансформатора.
Содержание
- Причины проблем с качеством трансформатора
- Как проверить трансформатор
- Понимание параметров трансформатора
- Испытание трансформатора на превышение температуры
- Прочие испытания трансформаторов
- Часто задаваемые вопросы
Автотрансформатор
Постоянное напряжение
Трансформатор тока
Трансформатор безопасности
Однофазные трансформаторы
Трехфазные трансформаторы
Трансформаторы напряжения
Причины проблем с качеством трансформатора
Несколько факторов могут вызвать проблемы с трансформатором. Чтобы протестировать трансформатор, необходимо определить общие проблемы и их основные причины. Тогда может быть реализовано правильное ремонтное решение. Вот некоторые распространенные проблемы с трансформатором и их причины, о которых следует помнить при устранении неполадок или замене трансформатора:
Перегрев
- Пробой изоляции: Высокие температуры могут вызвать пробой изоляции, что приведет к ее выходу из строя. Это также может привести к искрению, повреждающему разъемы и жилы. Электрическая дуга – это когда часть проводника плавится и испаряется. Когда проводник остывает, он сжимается и создает электрическую дугу. Перегрев может произойти при протекании высокого напряжения по проводам или проводникам — например, это происходит с трансформаторами при коротком замыкании или замыкании на землю.
- Электромагнитные помехи: Более высокий нагрев, вызванный дуговым разрядом, увеличивает электромагнитные помехи и электростатические напряжения в трансформаторе. Электромагнитные помехи могут быть вызваны коммутацией токов высокой частоты, возбуждающих сердечник трансформатора. Помехи приводят к нарушению электромагнитного поля и часто сопровождаются электростатическими напряжениями.
- Отказ компонента трансформатора: При перегреве трансформатора сердечник может стать хрупким, изоляционное масло может высохнуть и растрескаться, а обмотки могут пропустить чрезмерные токи и расплавиться. Кроме того, рабочее напряжение выше, чем обычно. Это вызывает высокие токовые нагрузки, что приводит к преждевременному выходу из строя таких компонентов, как втулки и клеммные колодки. Прочтите нашу статью об электрических трансформаторах для получения дополнительной информации о различных типах сердечников трансформаторов.
Гармоники
Гармоники – это одновременные возмущения первичной и вторичной обмоток. Возникновение дуги в магнитной цепи может вызвать электромагнитные помехи и электростатические напряжения. В основном они возникают из-за неисправностей в цепи согласования импедансов, что приводит к потере как первичного, так и вторичного тока (в результате активной неисправности или короткого замыкания). Схема согласования импеданса представляет собой электронную схему, которая обнаруживает и компенсирует изменения резистивного, индуктивного и емкостного реактивного сопротивления трансформатора. Он также сводит к минимуму потери из-за электромагнитных помех и может уменьшить пиковые токи, вызванные гармониками.
Перегрузка
Перегрузка может привести к поломке электрооборудования. Уровни напряжения и тока, создаваемые перегрузкой, могут привести к чрезмерному нагреву трансформатора. Перегрузка возникает, когда источник питания не обеспечивает достаточную мощность для прохождения необходимого тока через трансформатор. Чтобы трансформатор не перегружался, необходимо рассчитать требуемую мощность трансформатора. Потери, вызванные перегрузкой, могут увеличить напряжение питания, что снижает эффективность системы и вызывает перегрев. Прочтите нашу статью о размерах трансформатора и калькуляторе для получения дополнительной информации о расчете мощности и мощности трансформатора.
Дисбаланс
Трансформатор может быть дисбалансным в двух случаях:
- Перегрузка трансформатора: Перегрузка возникает, когда ток в одной секции трансформатора намного выше, чем в других частях. Это может вызвать высокие температуры и чрезмерные потери в изоляции, клеммах и обмотках. Когда трансформатор перегружен, он может генерировать электромагнитные помехи и электростатические напряжения.
- Недогруженный трансформатор: Недогруженный трансформатор может выйти из строя из-за недостаточной мощности покоя или потери мощности при высоких нагрузках. Трансформатор недогружен, когда нагрузка становится слишком малой, чтобы поддерживать количество энергии, которое требуется устройству. В некоторых случаях обмотки и катушки могут быть защищены от повреждений.
Как проверить трансформатор
Неотъемлемой частью процесса является поиск и устранение неисправностей трансформатора или его замена. Три основных испытания, используемые для определения состояния трансформатора, — это испытание на разомкнутую цепь, испытание на короткое замыкание и измерение сопротивления обмотки.
Испытание на обрыв цепи
Схема подключения трансформатора для испытания на обрыв цепи показана на рис. 2. Используются различные компоненты:
- B: Автотрансформатор
- В: Вольтметр
- Вт: Ваттметр
- А: Амперметр
- T: Тестируемый трансформатор
Автотрансформатор – это особый тип трансформатора с одной обмоткой, обладающий высокой эффективностью при выработке регулируемого напряжения. Выход автотрансформатора может подключаться в разных точках для получения различных напряжений. Автотрансформатор подключается к источнику переменного напряжения, как показано на рисунке 2. Выход автотрансформатора отводится и подключается к концам вольтметра. Затем выполните следующие шаги:
- Держите вторичную обмотку испытуемого трансформатора разомкнутой.
- Медленно увеличивайте приложенное напряжение на первичной стороне, пока оно не достигнет номинального напряжения трансформатора. Продолжайте проверять вольтметр на этом этапе.
- После достижения номинального напряжения (как указано на этикетке трансформатора) запишите показания всех трех приборов, а именно вольтметра, амперметра и ваттметра.
Амперметр показывает значение тока холостого хода (поскольку вторичная обмотка остается разомкнутой). Показания вольтметра равны напряжению, индуцированному на вторичной обмотке трансформатора. Показание ваттметра дает значение входной мощности во время теста. Поскольку трансформатор разомкнут, ток во вторичной обмотке отсутствует. Следовательно, ваттметр считывает величину потерь в сердечнике и потерь в меди, происходящих в трансформаторе. Ток холостого хода намного меньше по сравнению с током полной нагрузки трансформатора; следовательно, потерями в меди из-за тока холостого хода можно пренебречь. Таким образом, испытание на разомкнутой цепи дает величину потерь в сердечнике трансформатора. Величина потерь в сердечнике может использоваться для определения наличия каких-либо проблем в магнитном сердечнике трансформатора.
Рис. 2: Испытательный трансформатор на обрыв цепи
Испытание на короткое замыкание
Схема соединения для испытания на короткое замыкание представлена на рис. 3. Используются различные компоненты:
- B: Автотрансформатор
- В: Вольтметр
- Вт: Ваттметр
- А: Амперметр
- T: Тестируемый трансформатор
Для проверки трансформатора выполните следующие действия:
- Короткое замыкание вторичной обмотки трансформатора.
- Подайте низкое напряжение 7–10 % от номинального напряжения трансформатора на первичной стороне с помощью автотрансформатора (рис. 3, обозначено B). Выход автотрансформатора можно подключать в разных точках для получения разных напряжений.
- Медленно увеличивайте приложенное напряжение, пока показания амперметра (рис. 3, маркировка A) и ваттметра (рис. 3, маркировка W) не будут равны номинальному току трансформатора.
- Запишите показания вольтметра, амперметра и ваттметра.
Показания амперметра дают первичную сторону, эквивалентную току полной нагрузки трансформатора. Поскольку приложенное напряжение очень мало по сравнению с номинальным напряжением трансформатора, потерями в сердечнике можно пренебречь. Поэтому испытание на короткое замыкание измеряет потери в меди в трансформаторе. Значение потерь в меди можно использовать для определения наличия проблем с обмотками трансформатора.
Рис. 3: Испытание трансформатора на короткое замыкание
Измерение сопротивления
Измерение сопротивления обмотки трансформатора необходимо для расчета I 2 R потерь в трансформаторе. Значение сопротивления также можно использовать в качестве меры для диагностики возможных повреждений.
Простой метод измерения сопротивления трансформатора показан на рисунке 4:
- T: Тестируемый трансформатор. Он имеет эффективную индуктивность и значение сопротивления (должно быть рассчитано во время испытания)
- R: Внешнее сопротивление известного значения
- В: Вольтметр
- А: Амперметр
- DC: Источник напряжения постоянного тока
В цепь подается известное значение постоянного тока, инициируя протекание тока. Измеряют падение напряжения и испытательный ток, рассчитывают сопротивление. Прочтите нашу статью о низковольтных трансформаторах, чтобы узнать, как проверить трансформатор с помощью мультиметра.
Рисунок 4: Измерение сопротивления
Понимание параметров трансформатора
Прежде чем измерять параметры трансформатора, вы должны сначала определить, что вам нужно измерить. Вот некоторые термины, с которыми вы столкнетесь:
Первичный ток
Первичный ток — это прямой выходной сигнал первичных обмоток, который обычно показывает, насколько хорошо работает трансформатор. Увеличение означает, что через вторичную обмотку передается больше мощности, и указывает на подходящий трансформатор. Уменьшение первичного тока также может означать, что неисправна или плохо сконфигурирована схема согласования импеданса.
Вторичное напряжение
Вторичное напряжение является выходным сигналом вторичной обмотки и обычно указывает на состояние проводки и изоляции вторичной цепи. Низкое значение указывает, среди прочего, на плохо сконфигурированную схему согласования импеданса. Высокое значение может указывать на загрязнение из-за дугового разряда или короткого замыкания из-за блокировки или короткого замыкания, среди прочего.
Индуктивность рассеяния
Индуктивность рассеяния — это величина тока, которая может протекать по обмотке при отсутствии напряжения. Высокая индуктивность рассеяния может привести к кратковременной работе трансформатора на высоких частотах. Такие трансформаторы в основном работают в приложениях с коротким замыканием для обеспечения более быстрых импульсов зажигания, таких как устройства управляемой детонации (CDD) и емкостные эффекты.
Емкость обмотки
Емкость обмотки относится к величине тока и напряжения, необходимых для зарядки и разрядки вторичной обмотки через цепь. Дополнительное количество тока и напряжения, необходимое для поддержания обмотки, зависит от того, имеет ли цепь значительное сопротивление. Высокое значение емкости может привести к тому, что ваш трансформатор будет работать на более высоких частотах и достигнет насыщения при более низких напряжениях.
Испытание трансформатора на превышение температуры
Наиболее часто проверяемым параметром является выходной коэффициент мощности при испытании трансформатора. Коэффициент выходной мощности представляет собой отношение входного и выходного напряжений, которое оценивает реальную мощность, потребляемую нагрузкой. Он помогает определить, насколько хорошо работает трансформатор и насколько эффективно он работает в соответствии со спецификациями производителей.
Метод фактической нагрузки
Этот тест лучше всего подходит для трансформаторов малой мощности. Он измеряет коэффициент мощности при фактическом значении нагрузки. Чтобы этот тест работал точно, нагрузка должна иметь высокий импеданс и очень низкое реактивное сопротивление.
Метод обратной нагрузки
Этот тест помогает измерить коэффициент мощности при значениях без нагрузки. Он обеспечивает хорошее приближение к трансформаторам большой мощности и более надежен, чем метод фактической нагрузки.
Метод эквивалентной нагрузки
Этот тест позволяет измерить повышение температуры обмоток трансформатора. Он использует расчетный ток короткого замыкания для измерения коэффициента мощности при эквивалентных требованиях к мощности. Очень важно тестировать трансформаторы, используемые в промышленности, где переменное напряжение может быть довольно высоким.
Другие тесты трансформаторов
Существует множество тестов для измерения устойчивости трансформатора к погодным условиям и диагностики неисправностей или проблем. Эти испытания не рассматриваются техническим специалистом как специальные испытания, а в основном являются частью общей программы технического обслуживания и испытаний трансформатора. К ним относятся испытания без нагрузки и потерь (NLTL), которые проверяют выход трансформатора при значениях холостого хода. Никакой другой тест не проверяет величину потерь мощности в трансформаторе более точно, чем этот метод.
Часто задаваемые вопросы
Для чего используются трансформаторы?
Трансформаторы используются для преобразования напряжения и тока в зависимости от электричества, используемого в энергосистемах. Они могут работать как разделительные трансформаторы, автотрансформаторы, понижающие и повышающие трансформаторы.
Что вызывает перегорание трансформатора?
Трансформаторы перегорают из-за перегрева, вызванного чрезмерным протеканием тока или короткими замыканиями.